电子线路非线性部分答案 第4章

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1、4-1如图是用频率为1000kHz的载波信号同时传输两路信号的频谱图。试写出它的电压表达式，并画出相应的实现方框图。计算在单位负载上的平均功率Pav和频谱宽度BWAM。解：(1)为二次调制的普通调幅波。第一次调制：调制信号：F=3kHz载频：f1=10kHz，f2=30kHz第二次调制：两路已调信号叠加调制到主载频fc=1000kHz上。令W=2p´3´103rad/sw1=2p´104rad/sw2=2p´3´104rad/swc=2p´106rad/s第一次调制：v1(t)=4(1+0.5cosWt)cosw1tv2(t)=2(1+0.4cos

2、Wt)cosw2t第二次调制：vO(t)=5coswct+[4(1+0.5cosWt)cosw1t+2(1+0.4cosWt)cosw2t]coswct=5[1+0.8(1+0.5cosWt)cosw1t+0.4(1+0.4cosWt)cosw2t]coswct(2)实现方框图如图所示。(3)根据频谱图，求功率。载频为10kHz的振幅调制波平均功率Vm01=2V，Ma1=0.5f2=30kHzVm02=1V，Ma2=0.4主载频fc=1000kHzVm0=5V总平均功率Pav=P0+Pav1+Pav2=18.08WBWAM由频谱图可知Fmax=33

3、kHz得BWAM=2F=2(1033-1000)=66kHz4-3试画出下列三种已调信号的波形和频谱图。已知wc>>W(1)v(t)=5cosWtcoswct(V)；(2)v(t)=5cos(wc+W)t；(3)v(t)=(5+3cosWt)coswct。解：(1)双边带调制信号(a)；(2)单边带调制信号(b)；(3)普通调幅信号(c)。4-6何谓过调幅？为何双边带调制信号和单边带调制信号均不会产生过调幅？答：调制信号振幅大于载波信号振幅的情况称为过调幅。因为双边带和单边带调制信号已经将载波信号抑制，故均不会产生过调幅。4-8一非线性器件的伏安特

4、性为式中v=VQ十v1＋v2=VQ＋V1mcosw1t＋V2mcosw2t。若V2m很小，满足线性时变条件，则在VQ＝-V1m/2、0、V1m三种情况下，画出g(v1)波形，并求出时变增量电导g(v1)的表示式，分析该器件在什么条件下能实现振幅调制、解调和混频等频谱搬移功能。解：根据伏安特性画出增量电导随v的变化特性g(v)如图所示。(1)时，画出g(t)波形如图所示。图中通角由求得(2)VQ=0时，画出g(v)的波形如图所示。(3)VQ=V1m，g(t)=gD，如图所示。可见，(1)、(2)中g(t)含有基波分量，能实现频谱搬移功能，而(3)中g

5、(t)仅有直流分量，故无法实现频谱搬移功能。为实现消除一些有害无用的组合频率分量，使输出有用信号的质量提高，在实现频谱搬移功能时，应遵循有用信号较弱，参考信号较强的原则。调制时：v1=Vcmcoswct(载波)，v2=VWmcosWt(调制信号)解调时：v1=Vcmcoswct(参考信号)，v2=Vsm(1+MacosWt)coswct(调幅信号)混频时：v1=VLmcoswLt(本振信号)，v2=Vsm(1+MacosWt)coswct(调幅信号)4-9在如图所示的差分对管调制电路中，已知vc(t)=360cos10p´106t（mV），vW(t

6、)=5cos2p´103t（mV），VCC=｜VEE｜=10V，REE=15kW，晶体三极管b很大，VBE(on)可忽略。试用开关函数求iC=（iC1-iC2）值。解：由教材(4-2-14)可知iC=iC1-iC2=令i0=I0+iW(t)其中又则所以4-11一双差分对平衡调制器如图所示，其单端输出电流试分析为实现下列功能（不失真），两输人端各自应加什么信号电压？输出端电流包含哪些频率分量，输出滤波器的要求是什么？（1）混频（取wI=wL-wC）；（2）双边带调制；（3）双边带调制波解调。解：(1)混频：v1(t)=vL(t)=VLmcoswLt，

7、v2(t)=vS(t)=Vsmcoswct，当VLm>260mV，Vsm<26mV工作在开关状态时，产生的组合频率分量有wL±wc，3wL±wc，×××，(2n+1)wL±wc，输出采用中心频率为wI的带通滤波器。(2)双边带调制：v1(t)=vc(t)=Vcmcoswct，v2(t)=vW(t)=VWm(t)cosWt。工作在开关状态时，产生的组合频率分量有wc±W，3wc±W，×××，(2n+1)wc±W。输出采用中心频率为wc，BW0.7>2F的带通滤波器。(3)双边带调制波解调：v1(t)=vr(t)=Vrmcoswct，v2(t)=vS(

8、t)=Vm0cosWtcoswct。开关工作时，产生的组合频率分量有W，2wc±W，4wc±W，×××，2nwc±W。输出